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[盐都杂谈] 炸锅!12亿公里外有生命?科学家:它们不喝水,可能以甲烷为食

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发表于 2 小时前 | 显示全部楼层 |阅读模式 | 来自四川
炸锅!12亿公里外有生命?科学家:它们不喝水,可能以甲烷为食

人类寻找地外生命,这几十年基本都在死磕一件事:找水。不管哪个探测器发回点啥数据,只要沾上“疑似液态水”几个字,大家就觉得离找到外星人又近了一步。

但有个极其现实的问题,如果外星生物压根碰都不碰水呢?距离咱们12亿公里外的土星旁边,有个叫土卫六的卫星,也就是科幻电影里常说的泰坦星。



这个星球眼下正用极其违背地球常识的生化现场,疯狂刷新科学家对生命的认知。在那儿,水变成了比钢铁还硬的石头,而地球上用来生火做饭的剧毒液态甲烷,反倒成了孕育异星生命的温床。

要想弄明白土卫六到底有多离谱,咱们得先把它和地球放在一起对撞一下数据。在地球上,生命的底色是平均15摄氏度的气温和随处可见的液态水。

我们的细胞膜需要在水环境里维持运转,血液里大部分也是水。但这套“碳水沙文主义”的生存法则,到了土卫六上会被瞬间秒杀。

土卫六的表面温度常年维持在零下180摄氏度左右。在这个极端深寒的地狱里,所有你能想象到的水,全部被冻成了极其坚硬的冰岩,构成了这颗星球的坚固地基。



在这里,承担地球上“水”这个角色的,是液态甲烷和乙烷。更绝的是它的大气和重力环境。

土卫六的大气压大约是地球的1.5倍,空气极其浓密,但它的重力却只有地球的七分之一。如果你能活着站在土卫六的表面,哪怕只是在手臂上绑两把蒲扇,稍微用点力扇动几下,你就能原地起飞。

这种高气压和低重力的完美组合,构成了一个极其特殊的流体力学环境。大气里的大分子气溶胶会非常缓慢地沉降,而如果液态甲烷里存在某种微生物,它们也能极其轻易地悬浮在液体中。

这不是凭空想象出来的科幻设定,而是实打实的探测画面。 早在2005年,人类就已经真真切切地触摸过这个星球的地表了。



当时,搭乘卡西尼号土星探测器整整飞了7年的惠更斯号登陆器,一头扎进了土卫六浓密的橙色雾霾里。那是人类探测器第一次,也是迄今为止唯一一次在太阳系外部署的实地登陆。

惠更斯号在降落伞的拉扯下,穿透了那层连雷达都很难看透的浓厚大气层,拍下了让人屏住呼吸的第一手画面。科学家原本以为会看到一个布满陨石坑的荒芜冰球,结果传回来的图像却让整个控制室炸了锅。

地表上根本不是什么乱石滩,而是有着极度复杂的河床网络,有着明显被液体冲刷出来的树枝状峡谷,甚至还有由碳氢化合物构成的“冰岩”海岸线。当惠更斯号最终砸在土卫六地表时,传感器传回的数据显示,触感就像是砸在了一块湿润的沙地或者黏土上。



只不过,这片沙地不是被水浸透的,而是被液态甲烷浸透的。着陆点周围散落着很多圆润的鹅卵石,那些石头的边缘被冲刷得非常光滑,这直接证明了土卫六表面存在极其活跃的液体流动。

这是一套和地球高度相似,但内核完全替换的完整循环系统:地表的液态甲烷受热蒸发,在浓密的大气层中凝结成云,接着下起瓢泼的甲烷雨,雨水汇聚成几百公里长的河流,最终流向面积比地球上里海还要庞大的甲烷湖泊。

物理载体已经完全就位,这座12亿公里外的生命孵化器,连最基本的硬件设施都搭建好了。有了这些硬件, 接下来卡西尼号在轨道上长年累月收集到的化学数据,才真正让科学家觉得后背发凉。



卡西尼号上的光谱仪对土卫六表面的化学成分进行了一次彻底的摸底,结果发现了一笔烂账。按照科学家原本的大气光化学模型,太阳系外围的紫外线照射到土卫六高层的甲烷和氮气上,必定会产生大量的氢气以及乙炔等复杂的有机分子。

这些东西会在极低温下凝结,像下雪一样缓缓飘落到地表。也就是说,土卫六的地表应该堆满了厚厚的乙炔,大气底层应该充斥着高浓度的氢气。

但卡西尼号测出的数据是,土卫六地表某些区域的氢气含量比理论计算值少了整整百分之五十,而本该大量存在的乙炔,更是快要找不到了。这极其不合常理。



零下180度的环境里,化学反应慢得令人发指,如果没有效率极高、目前未知的无机催化剂,这些气体不可能凭空发生反应消失。至于说是不是被风吹走了,大气环流模型同样不支持这种多区域、大规模且极其均匀的气体蒸发。

排除掉所有不可能的物理和化学因素后,一个最惊人但也最自洽的解释浮出了水面:有某种东西,正在规模化地“吃掉”这些化学物质。早在大约1995年的时候,天体生物学家克里斯·麦凯就提出了一个在当时看来极其疯狂的设想。

他认为,如果土卫六真的存在生命,那它们绝对不是喝水的地球生物,而是一群以液态甲烷为介质的产甲烷菌。



这种异星生物的新陈代谢路线非常独特,它们会把氢气当作电子供体,把乙炔当作碳源吃进去,在体内发生反应获取能量后,再把甲烷排泄出来。

麦凯当年的这个生化消耗模型,当时根本没人当回事,直到十年后卡西尼号的数据传回地球,科学家们对着那张丢失了氢气和乙炔的光谱图,才惊觉这竟然与当年的预言严丝合缝。不过,哪怕是产甲烷菌,也需要一个类似细胞的结构把遗传物质包裹起来。

地球上的生命用的是磷脂双分子层构成的细胞膜,但这玩意儿必须依赖液态水才能保持柔韧性和双层结构,一旦扔进零下180度的液态甲烷里,瞬间就会冻成僵硬的渣子,细胞直接碎裂。



为了弄清楚这群“怪物”到底怎么维系细胞结构,科学家们在实验室里用超级计算机模拟了土卫六的化学环境。结果发现,土卫六大气中天然存在的大量“丙烯腈”分子,在液态甲烷里能够自发组装成一种空心球体。

这种结构被科学家命名为氮质体,它在极度严寒的液态甲烷中,不仅能保持极好的稳定性和柔韧性,还能像地球细胞膜一样控制物质的进出。

至此,标题里所说的“不喝水、以甲烷为食”的生命假说,不仅在宏观探测数据上找到了亏空证据,在微观的化学分子层面上,也找到了可以自洽的替代方案。既然理论和间接证据都已经无限逼近真相,那人类到底什么时候能真的抓到一只土卫六的微生物?



现在的天文学界可没有闲着干等。詹姆斯·韦伯太空望远镜升空后,已经多次将它那个巨大的镀金蜂窝镜片对准了土卫六。

这台人类有史以来最强悍的红外望远镜,直接穿透了土卫六的浓雾,不仅清晰地拍到了北半球海妖海附近的巨大甲烷云团,还捕捉到了云层的快速移动和气候的季节性演变。土卫六的大气系统远比我们想象的活跃,这也意味着地表的生化反应有着充足的动力。

但在零下180度的冰冷深渊里,如果真有生命,它们的生活节奏会慢到人类难以理解的地步。热力学定律决定了那里的分子运动极其微弱,生化反应的速率大概只有地球生物的几百分之一甚至几千分之一。



这意味着什么? 这意味着它们可能要花上几十年的时间才能完成一次细胞分裂,它们的生命周期可能长达数百年甚至上千年。

在人类探测器降落的短暂瞬间里,它们在我们的镜头前可能就像静止的石头一样,展现出一种极慢速的生命形态。为了打破这种观测瓶颈,NASA已经砸下重金,计划在2028年左右发射一项史诗级的深空探测任务:蜻蜓号。

这绝对不是一台普通的火星车,而是一架装备了八个旋翼、由核电池驱动的大型无人机。科学家们彻底看透了土卫六高大气密度和低重力的底牌,既然开车太慢,那就直接飞。

蜻蜓号在2034年左右抵达土卫六后,将像一只真正的机械蜻蜓一样, 在沙丘、甲烷湖畔和陨石坑之间进行跨越数十公里的跳跃式飞行。



降落后,它会利用自带的超高精度质谱仪、伽马射线和中子光谱仪,直接钻探地表,把那一勺混合着液态有机物和冰屑的泥土吸进肚子,彻底查清里面到底有没有大分子的生命实证。

这将是人类第一次在其他星球的大气层里部署具备复杂机动能力的飞行器,直接对“非水基生命”实施斩首式的调查。如果蜻蜓号最终在湖泊边缘找到了那种以丙烯腈为膜、靠吃乙炔和氢气维生的微生物,那将是人类文明史上最炸裂的时刻。

因为那意味着生命在宇宙中不仅普遍存在,而且它的形态远比人类狭隘的想象要狂野得多。 打破了“水是生命唯一载体”的认知枷锁,人类探索宇宙的视角将被彻底重塑。



随着探测器的实质性登陆和采样,我们很快还要面临一系列全新的现实问题。我们的探测器会不会把地球上的顽强细菌带过去,导致土卫六原生态系统的崩溃?

我们又该如何在不破坏它们极其缓慢的进化进程的前提下,去研究这些活在甲烷里几十亿年的土著生物?这些以往只在科幻小说里讨论的星际伦理,正在以极快的速度向现实逼近。

对外星生命的探索,从来不是一小撮科学家的自嗨。对于我们普通人来说, 这颗12亿公里外的星球并非遥不可及,你现在就可以用三个步骤, 将自己接入这场宇宙级的探索之中。

第一步,现在就拿起手机下载Stellarium或者Sky Guide这样的星图软件。在晴朗的夜晚输入Saturn(土星),哪怕你只用肉眼或者一台入门级的天文望远镜,也能在夜空中锁定那个微微发黄的光点。



当你盯着它看的时候你要知道,在它旁边就有一颗下着甲烷雨的橘红色星球。第二步,去各大社交平台或者视频网站,搜索并订阅詹姆斯·韦伯太空望远镜以及Dragonfly Mission(蜻蜓号)的官方账号。

不要等新闻推送,第一时间去看看那颗星球最新发回的红外云层图,盯紧2028年那架核动力无人机的升空倒计时。第三步,找时间去翻翻《极简宇宙史》里关于硅基、氨基或者非水基生命探讨的章节,或者去看看像《外星世界》这类制作精良的科学纪录片。



打破脑子里碳水生命的固有偏见,当你理解了生命在严寒、剧毒和高压下也能顽强演化出别样形态时,你再抬头看天,这片宇宙就不再是冰冷的石头和无意义的真空,而是一片生机勃勃、充满无限可能的旷野。
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发表于 2 小时前 | 显示全部楼层 | 来自四川
人类寻找地外生命对老百姓挺重要
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身边人也会关心可能以甲烷为食
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它们不喝有后续吗,蹲一个
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 楼主| 发表于 2 小时前 | 显示全部楼层 | 来自四川
它们不喝对老百姓挺重要
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发表于 2 小时前 | 显示全部楼层 | 来自四川
这个它们不喝水靠谱吗
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发表于 2 小时前 | 显示全部楼层 | 来自四川
原来可能以甲是这样
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嗯12亿公里外有生有后续吗,蹲一个嗯
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真的牛,它们不喝水
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它们不喝水蹲后续
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哎只要沾上多来点这种通报嗯
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只要沾上这事说得挺清楚
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话说可能以甲啥时候能见成效
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它们不喝水多来点这种通报
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可能以甲烷为食写得还行
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